黨校報(bào)告廳視頻制作系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案解析
——以紹興市委黨校報(bào)告廳為例

浙江省紹興市委黨校 李江韡

近年來(lái)，伴隨著黨校各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展，信息化建設(shè)逐漸的進(jìn)入了黨校的發(fā)展議程。在這個(gè)過(guò)程中，承擔(dān)著召開(kāi)重要會(huì)議，舉行重要課程的報(bào)告廳濃縮了黨校信息化建設(shè)的主要成果，逐漸成為體現(xiàn)一所黨校信息化建設(shè)成果的重要窗口之一?；谝陨铣霭l(fā)點(diǎn)，我校的報(bào)告廳在興建之初便按照高標(biāo)準(zhǔn)、高要求進(jìn)行了弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本文主要對(duì)我校報(bào)告廳整體弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的視頻制作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案（如圖1）進(jìn)行剖析，從系統(tǒng)整體理念構(gòu)想、EFP系統(tǒng)、視頻信號(hào)處理系統(tǒng)、視頻信號(hào)播出系統(tǒng)等四個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)出發(fā)，全面解析視頻制作系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。

一、視頻制作系統(tǒng)的整體理念創(chuàng)新

目前來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)意義的報(bào)告廳在視頻制作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上存在很多缺陷，一般采用會(huì)議攝像頭進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)畫面的捕捉，然后通過(guò)復(fù)合信號(hào)線將會(huì)議攝像頭拍攝的模擬視頻信號(hào)傳輸?shù)街锌厥业腁V矩陣，再通過(guò)AV矩陣將模擬視頻信號(hào)傳輸?shù)酵队皟x等視頻畫面輸出設(shè)備和記錄系統(tǒng)進(jìn)行記錄，這樣的視頻制作系統(tǒng)拍攝的信號(hào)質(zhì)量差，畫面呆板，不能滿足會(huì)議和課程的需要。因此，我們?cè)谶M(jìn)行視頻制作系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，就摒棄了上述的設(shè)計(jì)理念，按照高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了視頻制作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，在其中不乏創(chuàng)新點(diǎn)。

首先，將整個(gè)視頻制作系統(tǒng)分為三個(gè)子系統(tǒng)，分別為EFP系統(tǒng)（多機(jī)位電視節(jié)目制作系統(tǒng)）、視頻信號(hào)處理系統(tǒng)和視頻信號(hào)播出系統(tǒng)。其中EFP系統(tǒng)主要是通過(guò)多機(jī)位的配合完成現(xiàn)場(chǎng)視頻信號(hào)和VGA信號(hào)的捕捉與生成，同時(shí)還具有視音頻信號(hào)的存儲(chǔ)功能；視頻信號(hào)處理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將EFP系統(tǒng)輸出的視頻信號(hào)、VGA信號(hào)、有線電視信號(hào)和DVD信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)為成為RGBHV信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)RGBHV矩陣統(tǒng)一輸出到視頻播出系統(tǒng)；視頻信號(hào)播出系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將RGBHV矩陣輸出的視頻信號(hào)高保真度的輸出到顯示設(shè)備中，呈現(xiàn)給現(xiàn)場(chǎng)的受眾，視頻播出系統(tǒng)主要包括兩套4平方米LED顯示屏（4mm）、一套工程投影儀和三臺(tái)等離子電視。

其次，完備的硬件配置讓我們?cè)谝曨l信號(hào)的選擇和傳輸上有了很大的空間，可以去實(shí)現(xiàn)更好的畫面效果。在EFP系統(tǒng)中我們選用的是電視業(yè)界統(tǒng)一使用的廣播級(jí)SDI信號(hào)，并且做到了高標(biāo)清兼容，實(shí)現(xiàn)了最大限度保證現(xiàn)場(chǎng)畫面的真實(shí)還原；在視頻信號(hào)處理系統(tǒng)中，采用的轉(zhuǎn)換器全部為廣播級(jí)視頻轉(zhuǎn)換器，將各種視頻信號(hào)全部統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為RGBHV信號(hào)，盡量做到畫面質(zhì)量低損耗；在視頻信號(hào)播出系統(tǒng)中，投影儀和等離子電視都是RGBHV型號(hào)直接輸入，而LED大屏是將RGBHV信號(hào)經(jīng)過(guò)專業(yè)的視頻處理器進(jìn)行處理，通過(guò)六類網(wǎng)線傳輸?shù)絃ED大屏。

最后，在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了在技術(shù)上將影視技術(shù)融入到系統(tǒng)中，還考慮到系統(tǒng)的使用過(guò)程中要充分發(fā)揮電視畫面的藝術(shù)性和使用者的主觀創(chuàng)造性。例如，EFP系統(tǒng)中三臺(tái)廣播級(jí)攝像機(jī)都是需要攝像師操作的，每臺(tái)攝像機(jī)都可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)光線條件、主席臺(tái)布局等實(shí)際情況調(diào)節(jié)各項(xiàng)參數(shù)，并且在弱電施工過(guò)程中提前給三臺(tái)攝像機(jī)預(yù)留了十個(gè)機(jī)位點(diǎn)，可以很好的保證畫面質(zhì)量，此外，視頻特技切換臺(tái)有一名導(dǎo)播進(jìn)行電視畫面切換控制，通過(guò)導(dǎo)播和攝像師配合，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的氛圍控制畫面的節(jié)奏，創(chuàng)造出完美的畫面效果。

二、EFP系統(tǒng)

EFP系統(tǒng)是多機(jī)位電視節(jié)目制作系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，這是整個(gè)視頻制作系統(tǒng)的第一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，我們將電視臺(tái)演播室的視頻制作理念引入到了報(bào)告廳中。以往的報(bào)告廳一般采用會(huì)議攝像頭來(lái)采集現(xiàn)場(chǎng)畫面，然后輸入到硬盤記錄系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)的播出系統(tǒng)，這種方案存在很多弊端，如畫面質(zhì)量差，機(jī)位不靈活（一般固定架在高處），構(gòu)圖不美觀，攝像機(jī)的曝光、色溫參數(shù)沒(méi)法調(diào)整導(dǎo)致畫面偏色等等，鑒于這些缺點(diǎn)，我們?cè)谝曨l制作系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)之初就否定了采用會(huì)議攝像機(jī)，而是采用了多機(jī)位電視節(jié)目制作系統(tǒng)（EFP）。EFP系統(tǒng)應(yīng)用最多是電視臺(tái)的大型演播室和電視節(jié)目轉(zhuǎn)播車中，整個(gè)EFP系統(tǒng)主要包括攝像機(jī)、視頻特技切換臺(tái)、監(jiān)視單元、記錄單元、內(nèi)部對(duì)講單元。在具體的設(shè)備選擇上我們經(jīng)過(guò)多次比對(duì)各型號(hào)的設(shè)備的性能，較好的整合了我校目前已有的電視節(jié)目制作設(shè)備，取得了最大的性價(jià)比。

1. 攝像機(jī)

攝像機(jī)在整個(gè)視頻制作系統(tǒng)中起到基石的作用，攝像機(jī)的性能指標(biāo)將直接關(guān)系到視頻畫面的質(zhì)量，因此在攝像機(jī)的選擇上要在滿足系統(tǒng)需要的基礎(chǔ)上選擇性價(jià)比最高的。在綜合了各項(xiàng)因素和目前已有設(shè)備的基礎(chǔ)上選擇了兩臺(tái)索尼的HVR-S270C高標(biāo)清攝像機(jī)和一臺(tái)松下AW-HE50SMC高標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。索尼的HVR-S270C是專業(yè)級(jí)的高標(biāo)清兼容攝像機(jī)，3片1/3英寸的CMOS感光器件讓其應(yīng)有良好的色彩還原能力，能夠完全承擔(dān)報(bào)告廳的各種拍攝任務(wù)，這兩臺(tái)攝像機(jī)中，有一臺(tái)是機(jī)位固定，負(fù)責(zé)會(huì)場(chǎng)的全景和主講人的中近景，兩外一臺(tái)是移動(dòng)機(jī)位，負(fù)責(zé)觀眾和細(xì)節(jié)鏡頭的捕捉；松下的AW-HE50SMC高標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以通過(guò)IP協(xié)議控制其各項(xiàng)參數(shù)，是一款廣播級(jí)高標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，其畫面效果符合廣播電視節(jié)目的播出的要求。這三臺(tái)攝像機(jī)的視頻信號(hào)全部通過(guò)SDI線纜傳輸?shù)揭曨l特技切換臺(tái)。

2. 電腦VGA信號(hào)

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，將教師電腦的VGA信號(hào)作為一路信號(hào)源輸入到視頻特技切換臺(tái)中，之所以這樣做是出于對(duì)整體課程編輯錄制的考慮，將電腦的VGA信號(hào)和三路攝像機(jī)信號(hào)都輸入到視頻特技切換臺(tái)中，在教師授課過(guò)程中，通過(guò)視頻特技切換臺(tái)完成課程的編輯，大大提高了的課程后期編輯的效率。為了實(shí)現(xiàn)這一方案設(shè)計(jì)，我們?cè)谙到y(tǒng)中加入一個(gè)VGA轉(zhuǎn)DVI的視頻轉(zhuǎn)換器，然后將DVI信號(hào)輸入到視頻特技切換臺(tái)中（切換臺(tái)兼容DVI信號(hào)輸入），通過(guò)多次使用，這一方案取得較好效果。

3. 視頻特技切換臺(tái)

視頻特技切換臺(tái)是整個(gè)EFP系統(tǒng)的核心，所有的輸入信號(hào)都要經(jīng)過(guò)它的處理再輸出。經(jīng)過(guò)多方比較，最終選擇了松下的AV-HS400AMC高標(biāo)清視頻特技切換臺(tái)，它支持四路SD(HD)-SDI信號(hào)和一路DVI信號(hào)輸入，并且內(nèi)置分屏監(jiān)視功能，只要一臺(tái)監(jiān)視器就可以監(jiān)視所有攝像機(jī)的輸入信號(hào)和視頻特技切換臺(tái)的輸出信號(hào)，這樣就可以大大的節(jié)約成本。在實(shí)際使用過(guò)程中，信號(hào)的輸入有三路攝像機(jī)信號(hào)和一路電腦VGA信號(hào)，信號(hào)的輸出有一路分屏監(jiān)視SDI信號(hào)進(jìn)監(jiān)視器，一路總輸出SDI信號(hào)進(jìn)錄像機(jī)，另外一路總輸出的SDI信號(hào)進(jìn)視頻信號(hào)處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)信號(hào)的轉(zhuǎn)換后輸出到會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)的各種輸出設(shè)備中。

4. 其他設(shè)備

EFP系統(tǒng)除了上述三部分之外還有視頻監(jiān)視器，錄像機(jī)和內(nèi)部通話系統(tǒng)組成，視頻監(jiān)視器選用的是索尼的LMD-1510W，錄像機(jī)是索尼的HVR-1500A，內(nèi)部通話系統(tǒng)是好易通的LS-500S對(duì)講機(jī)，這三部分都是整合我?，F(xiàn)有設(shè)備資源，將已有設(shè)備整合到EFP系統(tǒng)中，這樣降低了設(shè)計(jì)成本，讓設(shè)計(jì)方案更具可行性。

經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐證明，整套EFP系統(tǒng)的整體性能穩(wěn)定，信號(hào)質(zhì)量和畫面效果都很好，此外，這套EFP系統(tǒng)還具有一下兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：一是整套EFP系統(tǒng)組裝快捷，不僅可以在報(bào)告廳中使用，也可以在普通的教室中快速完成組裝使用，更好的適用于學(xué)校教學(xué)資源片的拍攝編輯工作，提高了后期編輯的效率；二是整套EFP系統(tǒng)同時(shí)兼容標(biāo)高清信號(hào)，這為以后系統(tǒng)的升級(jí)留出了空間，節(jié)約了成本，例如，系統(tǒng)要升級(jí)畫面質(zhì)量，只需要更換攝像機(jī)即可，其他的部分不用更換，單個(gè)部分的升級(jí)可以大大提升系統(tǒng)的整體性能。

三、視頻信號(hào)傳輸處理系統(tǒng)

視頻信號(hào)傳輸處理系統(tǒng)在整個(gè)視頻制作系統(tǒng)中起到了中心樞紐的作用，但由于經(jīng)費(fèi)預(yù)算有限，此次視頻信號(hào)傳輸處理系統(tǒng)中的核心交換矩陣還是采用的RGBHV模式信號(hào)處理模式，因此在該模塊中的設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要有：一是視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸以后的衰減問(wèn)題；二是不同視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換兼容問(wèn)題；三是如何為以后的高清數(shù)字信號(hào)升級(jí)預(yù)留空間。

首先，報(bào)告廳的建筑面積一般比較大，各種視頻信號(hào)的前段傳輸距離會(huì)很長(zhǎng)，模擬信號(hào)一般經(jīng)過(guò)40-50米的傳輸距離以后信號(hào)質(zhì)量會(huì)大幅衰減，極易受到電磁干擾，產(chǎn)生噪點(diǎn)和條紋，影響畫面質(zhì)量，因此，在本次視頻信號(hào)傳輸處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸部分全部采用數(shù)字信號(hào)，例如，攝像機(jī)視頻的SDI信號(hào)通過(guò)高清同軸電纜傳輸，有效傳輸距離200米，電腦的VGA信號(hào)經(jīng)過(guò)光模轉(zhuǎn)換通過(guò)光纖傳輸?shù)揭艨厥?，這樣就大大減少了視頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中的衰減損失，同時(shí)視頻信號(hào)傳輸處理系統(tǒng)中的主要硬件設(shè)備都有對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大的功能，在最大限度的減少了視頻信號(hào)在傳輸和處理過(guò)程中的損失，實(shí)現(xiàn)了最大的信噪比，取得了較好的效果。

其次，對(duì)于不同視頻信號(hào)的兼容問(wèn)題，解決思路是將各種視頻設(shè)備輸出的視頻信號(hào)通過(guò)多種視頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的RGBHV信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)RGBHV矩陣輸出到視頻播出系統(tǒng)中。整個(gè)系統(tǒng)中輸入到視頻信號(hào)處理系統(tǒng)的信號(hào)主要有EFP系統(tǒng)的SDI信號(hào)、電腦的VGA信號(hào)、DVD播放機(jī)的分量視頻信號(hào)和有線電視的復(fù)合視頻信號(hào)等。根據(jù)上述信號(hào)處理的需要，視頻信號(hào)處理系統(tǒng)主要包括以下硬件設(shè)備：

（1）VGA矩陣（訊維XW-VG0404），這是一款4進(jìn)4出的VGA切換矩陣，主要負(fù)責(zé)將教師電腦的VGA信號(hào)分兩路，一路進(jìn)視頻特技切換臺(tái)，一路進(jìn)RGBHV矩陣。

（2）SD(HD)-SDI轉(zhuǎn)RGBHV轉(zhuǎn)換器（克萊默F(xiàn)C-41），負(fù)責(zé)將EFP系統(tǒng)輸出的高標(biāo)清SDI信號(hào)轉(zhuǎn)換為RGBHV信號(hào)。

（3）SD(HD)-模擬分量轉(zhuǎn)RGBHV轉(zhuǎn)換器（克萊默VP-423），負(fù)責(zé)將DVD播放機(jī)輸出的高標(biāo)清模擬分量信號(hào)轉(zhuǎn)換為RGBHV信號(hào)。

（4）復(fù)合信號(hào)轉(zhuǎn)RGBHV轉(zhuǎn)換器（訊維XW-AVVG101），負(fù)責(zé)將有線電視的復(fù)合信號(hào)轉(zhuǎn)化為RGBHV信號(hào)。

（5）RGBHV矩陣（訊維XW-RG1616），這是一款16路進(jìn)16路出的RGBHV矩陣，負(fù)責(zé)將系統(tǒng)中所有的RGBHV信號(hào)進(jìn)行整合，按照使用的需要分別輸出到不同的視頻顯示設(shè)備。

最后，針對(duì)系統(tǒng)升級(jí)問(wèn)題，應(yīng)首先根據(jù)實(shí)際使用情況明確今后的升級(jí)目標(biāo)，在本次系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)之初，項(xiàng)目組就確定了下一次的升級(jí)目標(biāo)：高清數(shù)字信號(hào)，因此在前期弱電布線和視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備選購(gòu)上已完成提前謀劃，例如，在攝像機(jī)型號(hào)的選擇上，采用的是高標(biāo)清兼容的型號(hào)，輸出的視頻信號(hào)是SDI數(shù)字信號(hào)；在埋入地下的信號(hào)輸入輸出線纜中，全部采用的是傳輸數(shù)字信號(hào)的高清同軸電纜、光纖和六類網(wǎng)線等，等將來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，將RGBHV矩陣更換為HDMI矩陣，將上述轉(zhuǎn)換器更換為相應(yīng)的HDMI信號(hào)轉(zhuǎn)換器即可，這樣可以大大解決系統(tǒng)升級(jí)改造的成本。

四、視頻信號(hào)播出系統(tǒng)

視頻信號(hào)播出系統(tǒng)是視頻制作系統(tǒng)的最終呈現(xiàn)終端，視頻信號(hào)播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)有二：其一，在于大膽引入了多種顯示設(shè)備，包括兩塊4平方米的LED屏幕（4mm），一臺(tái)工程投影儀和三臺(tái)等離子電視；其二，上述的六臺(tái)顯示設(shè)備要顯示的內(nèi)容可以有控制人員進(jìn)行控制，既可以顯示相同內(nèi)容又可以顯示不同內(nèi)容，如可以讓所有屏幕都顯示EFP系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)主講人畫面，又可以只讓LED大屏顯示主講人畫面，投影儀投映主講人的PPT畫面，等離子電視顯示報(bào)告題目及主講人信息等。

在視頻信號(hào)播出系統(tǒng)中，工程投影儀和等離子電視是利用光模轉(zhuǎn)換，通過(guò)光纖與RGBHV矩陣直接相連，而兩塊LED屏幕是通過(guò)其專用的視頻處理器將RGBHV信號(hào)進(jìn)行處理后通過(guò)六類網(wǎng)線傳輸?shù)絃ED大屏。

五、結(jié)語(yǔ)

報(bào)告廳的視頻制作系統(tǒng)在方案設(shè)計(jì)階段聽(tīng)取了多方建議，進(jìn)行了多次修改，系統(tǒng)建成后經(jīng)過(guò)多次使用取得了較好的效果，但其中也存在著許多問(wèn)題，如在細(xì)節(jié)部分還存在一些瑕疵，視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)換傳輸存在衰減現(xiàn)象等，我們目前也在進(jìn)一步完善中，研究解決方案，爭(zhēng)取讓其發(fā)揮最大功效。